CN105863775B - 具有油水冷却系统的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有油水冷却系统的发动机，包括发动机和机油过滤冷却器，所述机油过滤冷却器包括用于容纳冷却液的外壳、设置于所述外壳内用于对来自发动机润滑油路中的机油进行过滤的滤清器本体、用于将发动机冷却水注入所述外壳内的冷却水道以及设置于冷却水道内的水泵，本动力系统利用发动机冷却系统中的冷却水对机油滤清器进行冷却，使机油滤清器同时具有机油冷却和过滤的作用，从而省去了外置机油冷却器和外置机油冷却管道，减小机油泵的负荷，简化了发动机的结构，并在很大程度上保持机油温度，使机油的粘温性得到有效提高，从而提高发动机机件的润滑效果。

Description

具有油水冷却系统的发动机

技术领域

本发明涉及润滑系统零部件领域，具体是一种具有油水冷却系统的发动机。

背景技术

发动机润滑系统的功用在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦，从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的，而机油在工作过程中，会由于温度过高而导致机油变稀而降低了润滑能力，这一因素会导致因为润滑效果跟不上而发动机无法正常运行，因此，现有的发动机通常在润滑油油路中设置机油冷却器，然而，外置机油冷却器将导致发动机润滑油道的长度过长，大大增加看机油泵的负荷，另一方面，现有的机油冷却器通常采用风冷式或水冷式；风冷式机油冷却器由许多冷却管和冷却板组成，在汽车行驶时，利用汽车迎面风冷却热的机油冷却器芯子，风冷式机油冷却器的冷却效果由冷却风的风量决定，难以保证机油处于适合的温度；水冷式机油冷却器置于冷却水路中，利用冷却水的温度来控制润滑油的温度，当润滑油温度高时，靠冷却水降温，发动机启动时，则从冷却水吸收热量使润滑油迅速提高温度，机油冷却器由铝合金铸成的、前盖、后盖和铜芯管组成，为了加强冷却，管外又套装了散热片，冷却水在管外流动，润滑油在管内流动，两者进行热量交换，水冷机油冷却器结构复杂，制造成本较高，难以布置于成本较低，空间较小的机动车，如摩托车、三轮车等小型车辆内。

因此，需要一种利用发动机冷却系统中的冷却水直接对机油滤清器进行冷却，使机油滤清器能够对机油同时起到过滤和冷却的作用，从而提高发动机机件的润滑效果的具有油水冷却系统的发动机，该过滤冷却器可以省去机油冷却器以及外置的机油冷却油管，减小机油泵的负荷，同时提高发动机的紧凑性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有油水冷却系统的发动机，该动力系统利用发动机冷却系统中的冷却水直接对机油滤清器进行冷却，使机油滤清器能够对机油同时起到过滤和冷却的作用，从而提高发动机机件的润滑效果，该过滤冷却器可以省去机油冷却器以及外置的机油冷却油管，减小机油泵的负荷，同时提高发动机的紧凑性。

本发明的具有油水冷却系统的发动机，包括发动机和机油过滤冷却器，所述机油过滤冷却器包括用于容纳冷却液的外壳、设置于所述外壳内用于对来自发动机润滑油路中的机油进行过滤的滤清器本体、用于将发动机冷却水注入所述外壳内的冷却水道以及设置于冷却水道内的水泵；

进一步，所述外壳内壁一体成形有滤清器安装座，所述滤清器安装座内的外壳侧壁设有分别用于与滤清器本体的进油口和出油口连通的进油孔和出油孔；

本发明的具有油水冷却系统的发动机还包括设置于发动机的润滑油路中的机油泵，所述机油泵的转轴通过齿轮啮合传动的方式由发动机的曲轴获得动力，所述水泵的转轴与机油泵的转轴同轴传动连接；

进一步，所述外壳包括壳体以及用于封闭壳体的盖板，所述冷却水道设置于盖板内并分别通过进水旁路和出水旁路连通于所述壳体的内腔；

进一步，所述滤清器安装座设置于与所述盖板相对的壳体的侧壁上；

进一步，所述盖板内端面固定有与进水旁路对应的喇叭形导流罩；

进一步，所述冷却水道内设有水泵安装腔；所述水泵安装腔位于出水旁路下游的冷却水道内；

进一步，所述壳体的外侧壁一体成形有与所述水泵安装腔同轴的轴承座，所述水泵的转轴通过设置于轴承座孔内的轴承进行支承；

进一步，所述外壳安装于发动机时，导流罩的出水口位于滤清器本体正上方；

进一步，所述壳体一体成形于发动机曲轴箱外，所述滤清器本体固定于所述壳体内与曲轴箱的公共面，且所述进油口和出油口均设置于壳体与曲轴箱的公共面用于使曲轴箱内的机油流经滤清器本体内。

本发明的有益效果是：本发明的具有油水冷却系统的发动机，滤清器本体设置于外壳内，滤清器本体为现有任何形式的机油滤清器，其通常包括金属壳体和金属壳体内的滤芯，当发动机的冷却水流入外壳后，使发动机的冷却水与滤清器本体的外壁接触，利用滤清器本体的金属壳体作为换热管，使冷却水将与滤清器本体内的机油进行热交换，从而达到对机油的降温效果，本发明中的滤清器本体同时作为机油的过滤装置和冷却装置，有效减少发动机的零部件数量，进一步提高发动机结构的紧凑型，同时，采用本过滤冷却器的发动机无需使用外置的机油冷却器和外置的机油冷却油管，缩短发动机润滑油路的长度，减小机油泵的负荷，提高发动机的功率，另外，采用滤清器本体的壳体作为换热管，其换热面积适中，因此，其对机油的冷却作用也比较适合，不会导致机油油温过低，使机油粘度超过适宜的工作粘度，保证发动机机件的润滑效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的机油过滤冷却器的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的机油过滤冷却器的结构示意图，如图所示：本实施例的具有油水冷却系统的发动机，包括发动机和机油过滤冷却器，所述机油过滤冷却器包括用于容纳冷却液的外壳、设置于所述外壳内用于对来自发动机润滑油路中的机油进行过滤的滤清器本体6、用于将发动机冷却水注入所述外壳内的冷却水道3以及设置于冷却水道3内的水泵13；滤清器本体6设置于外壳内，滤清器本体6为现有任何形式的机油滤清器，其通常包括金属壳体5和金属壳体5内的滤芯，当发动机的冷却水流入外壳后，使发动机的冷却水与滤清器本体6的外壁接触，利用滤清器本体6的金属壳体5作为换热管，使冷却水将与滤清器本体6内的机油进行热交换，从而达到对机油的降温效果，本发明中的滤清器本体6同时作为机油的过滤装置和冷却装置，有效减少发动机的零部件数量，进一步提高发动机结构的紧凑型，同时，采用本过滤冷却器的发动机无需使用外置的机油冷却器和外置的机油冷却油管，缩短发动机润滑油路的长度，减小机油泵15的负荷，提高发动机的功率，另外，采用滤清器本体6的壳体5作为换热管，其换热面积适中，因此，其对机油的冷却作用也比较适合，不会导致机油油温过低，使机油粘度超过适宜的工作粘度，保证发动机机件的润滑效果。

本实施例中，所述外壳内壁一体成形有滤清器安装座7，所述滤清器安装座7内的外壳侧壁设有分别用于与滤清器本体6的进油口和出油口连通的进油孔和出油孔9；所述进油孔和出油孔9用于分别对应连通于发动机缸体上的机油出口和机油进口；滤清器本体6的进出油口朝向该滤清器安装座7一侧安装于该滤清器安装座7上，发动机润滑油道中的机油将由所述进油孔进入到滤清器安装座7内，再由滤清器安装座7进入滤清器本体6内，滤清器的出油口与滤清器安装座7的出油孔9之间通过螺纹连接有油管，该油管可保证由滤清器本体6出油口流出的机油不会渗入滤清器安装座7内，另外该油管中部具有一体成形的凸环，该凸环两侧的油管管段分别通过螺纹与滤清器本体6的出油口和滤清器安装座7的出油孔9连接；本实施例中的滤清器安装座7应靠近外壳底部(此处的“底部”指的是本过滤冷却器安装于发动机时的外壳底部)设置，保证滤清器本体6能够快速浸没于冷却水中，提高机油冷却的速度。

本发明的具有油水冷却系统的发动机还包括设置于发动机的润滑油路中的机油泵15，所述机油泵15的转轴通过齿轮啮合传动的方式由发动机的曲轴16获得动力，所述水泵13的转轴12与机油泵15的转轴同轴传动连接；水泵13和机油泵15分别用于对发动机的冷却水和机油进行加压，本实施例的水泵13为离心泵，该离心泵安装于冷却水道3中位于机油外壳下游的位置，发动机曲轴16上可传动配合有主动齿轮，而机油泵15的转轴上应传动配合有从动齿轮，主动齿轮的齿数应大于从动齿轮的齿数，主动齿轮和从动齿轮啮合实现曲轴16与机油泵15转轴之间减速传动，本实施例中，机油泵15和水泵13应同轴布置，水泵13转轴与机油泵15转轴之间通过现有联轴结构实现传动连接，例如，在机油泵15转轴端面上开设一字型驱动槽，水泵13轴的端面上一体成形有与一字型驱动槽配合的一字型凸块，这种联轴结构有利于简化水泵13与机油泵15的装配。

本实施例中，所述外壳包括壳体5以及用于封闭壳体5的盖板1，所述冷却水道3设置于盖板1内并分别通过进水旁路14和出水旁路2连通于所述壳体5的内腔；冷却水道3中的冷却水通过进水旁路14进入到壳体5内腔对机油滤清器进行冷却，同时从出水旁路2流回到冷却水道3内，使冷却水将在滤清器本体6外壁不断流动，这种方式能够大幅度提高冷却液对滤清器本体6内的机油进行冷却的效果。

本实施例中，所述滤清器安装座7设置于与所述盖板1相对的壳体5的侧壁上，同时，进水旁路14的出口应高于滤清器安装座7，使流入外壳的冷却水能够直接淋于滤清器本体6表面，提高换热效率，极大的改善机油的冷却效果。

本实施例中，所述盖板1内端面固定有与进水旁路14对应的喇叭形导流罩4，喇叭状的导流罩4能够有效提高冷却水的流速，增加冷却水的喷洒范围，同时提高外壳内的冷却水的流速，进一步提高机油的冷却效率。

本实施例中，所述冷却水道3内设有水泵13安装腔；所述水泵13安装腔位于出水旁路2下游的冷却水道3内；本实施例的水泵13为离心泵，水泵13的叶轮可转动安装于该水泵13安装腔内，位于水泵13安装腔上游冷却水道3应沿轴向连通于水泵13安装腔，位于水泵13安装腔下游冷却水道3应沿径向连通于水泵13安装腔，保证冷却水由轴向流入水泵13内，并沿径向流出。

本实施例中，所述壳体5的外侧壁一体成形有与所述水泵13安装腔同轴的轴承座11，所述水泵13的转轴12通过设置于轴承座孔内的轴承10进行支承；水泵13的转轴12从水泵13安装腔内伸出并穿过所述轴承座11，轴承座孔具有多个孔段，且各孔段的孔径由内到外逐渐增大，由于水泵13转轴形成悬臂结构，因此，轴承座孔内应安装至少两个轴承，保证对水泵13转轴的支承刚度，另一方面，为避免水泵13安装腔内的冷却水渗入轴承座孔内，水泵13安装腔与轴承座孔之间应设置密封结构(如密封圈等)，此为现有技术，不再累述。

本实施例中，所述外壳安装于发动机时，导流罩4的出水口位于滤清器本体6正上方，导流罩4能够将流入壳体5内的冷却水引导至滤清器本体6正上方，使冷却水能够正好喷淋于滤清器本体6表面，当外壳内未注满冷却水时，能够利用喷淋在滤清器本体6表面的冷却水迅速对滤清器本体6内的机油进行冷却。

本实施例中，所述壳体5一体成形于发动机曲轴箱外，所述滤清器本体6固定于所述壳体5内与曲轴箱的公共面，且所述进油口8和出油口9均设置于壳体5与曲轴箱的公共面用于使曲轴箱内的机油流经滤清器本体6内，因此，本过滤冷却器的外壳与发动机缸体之间无需增加油管，从而在不增加发动机润滑油路长度的前提下，实现对机油的有效冷却，利于降低机油泵的负荷，另一方面，外壳一体成形于发动机曲轴箱外上，无需改变发动机缸体内部构造，还能够保证发动机整体结构的紧凑性，同时省去本过滤冷却器壳体的安装过程，简化发动机的装配工艺。

后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种具有油水冷却系统的发动机，其特征在于：包括发动机和机油过滤冷却器，所述机油过滤冷却器包括用于容纳冷却液的外壳、设置于所述外壳内用于对来自发动机润滑油路中的机油进行过滤的滤清器本体、用于将发动机冷却水注入所述外壳内的冷却水道以及设置于冷却水道内的水泵；所述外壳内壁一体成形有滤清器安装座，所述滤清器安装座内的外壳侧壁设有分别用于与滤清器本体的进油口和出油口连通的进油孔和出油孔；还包括设置于发动机的润滑油路中的机油泵，所述机油泵的转轴通过齿轮啮合传动的方式由发动机的曲轴获得动力，所述水泵的转轴与机油泵的转轴同轴传动连接。

2.根据权利要求1所述的具有油水冷却系统的发动机，其特征在于：所述外壳包括壳体以及用于封闭壳体的盖板，所述冷却水道设置于盖板内并分别通过进水旁路和出水旁路连通于所述壳体的内腔。

3.根据权利要求2所述的具有油水冷却系统的发动机，其特征在于：所述滤清器安装座设置于与所述盖板相对的壳体的侧壁上。

4.根据权利要求2所述的具有油水冷却系统的发动机，其特征在于：所述盖板内端面固定有与进水旁路对应的喇叭形导流罩。

5.根据权利要求2所述的具有油水冷却系统的发动机，其特征在于：所述冷却水道内设有水泵安装腔；所述水泵安装腔位于出水旁路下游的冷却水道内。

6.根据权利要求2所述的具有油水冷却系统的发动机，其特征在于：所述壳体的外侧壁一体成形有与所述水泵安装腔同轴的轴承座，所述水泵的转轴通过设置于轴承座孔内的轴承进行支承。

7.根据权利要求4所述的具有油水冷却系统的发动机，其特征在于：所述导流罩的出水口位于滤清器本体正上方。

8.根据权利要求2所述的具有油水冷却系统的发动机，其特征在于：所述壳体一体成形于发动机曲轴箱外，所述滤清器本体固定于所述壳体内与曲轴箱的公共面，且所述进油口和出油口均设置于壳体与曲轴箱的公共面用于使曲轴箱内的机油流经滤清器本体内。